烘干温度对铁皮石斛叶多糖抗氧化活性影响的研究

林锦铭，肖小茵，李俊健，杜 冰，黎 攀

华南农业大学 食品学院 (广州 510642)

铁皮石斛是一种兰科石斛属植物[1]，富含多糖、芪类、氨基酸和多种矿物元素[2-5]。其中，多糖物质作为铁皮石斛的主要成分之一，具有抗氧化功能[6]。据研究表明，铁皮石斛具有增强免疫力、抗肿瘤、降低血糖等作用[7-9]。目前，铁皮石斛的药用部位为其茎部，然而其叶没有被有效利用，这造成了一定的浪费[10]。因此，如何对铁皮石斛叶进行更合理、更有效的利用，成为该领域研究人员的热点话题。

随着科研人员对铁皮石斛叶的深入研究，发现铁皮石斛叶含有的大量多糖物质同样具有抗氧化能力[11]。研究表明，植物叶多糖的提取得率和抗氧化能力受多糖的提取工艺的影响[12]。但有关铁皮石斛中叶多糖的提取和抗氧化功能的报道较少。本实验利用热水浸提法提取铁皮石斛叶多糖，研究不同烘干温度对铁皮石斛叶多糖得率和抗氧化活性的影响。采取羟自由基消除率、超氧自由基消除率、DPPH自由基消除率等为抗氧化能力指标，为铁皮石斛叶的开发和综合利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

市购新鲜铁皮石斛，摘取饱满的绿叶作为试验材料，水分含量约为82%；1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)，Aladdin；无水乙醇溶液、浓硫酸溶液、5%苯酚溶液、三氯甲烷溶液、正丁醇溶液、PBS缓冲液、盐酸溶液等，均为分析纯，天津市大茂化学试剂厂。

比例双光束紫外可见分光光度计(UV-3802)，上海仪田精密仪器有限公司；电子天平(ME204E)，梅特勒-托利多公司；电热恒温水浴锅(HH-S6)，常州市万丰仪器制造有限公司；电热鼓风干燥箱(DHG-9123A)，上海浦东荣丰科学仪器有限公司；食品粉碎机(BJ-200),广州市赛豪机械有限公司；pH计(PHS-3D),上海精密科学仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1原料前处理

将质量相等的铁皮石斛叶分别在40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃干燥箱中烘干至恒重，粉碎过80目筛并测定其水分含量，置于-20 ℃冰箱贮藏备用。

1.2.2铁皮石斛叶多糖的提取

准确称取30.0 g铁皮石斛叶粉末，加入1.2 L蒸馏水(料液比1∶40 g/mL)90 ℃浸提3 h。待溶液冷却至室温后进行真空抽滤，随后将滤液置于55 ℃旋转蒸发仪中浓缩[13]，并将得到的多糖滤液定容至100 mL。

1.2.3铁皮石斛叶多糖的纯化

于多糖滤液中加入4倍体积无水乙醇，在4 ℃冰箱中醇沉过夜。离心后将沉淀复溶，并用Sevag 法[14]脱去蛋白。随后将多糖溶液置于透析袋，4 ℃冰箱中透析除去杂质离子，当电导率趋近于1时，铁皮石斛叶的多糖溶液透析完成。最后将多糖溶液放入真空冷冻干燥机冻干即得较为纯净的铁皮石斛叶多糖固体。

1.2.4多糖含量的测定

采用苯酚-硫酸法[15]测定铁皮石斛叶多糖含量，首先绘制葡萄糖标准曲线，再进行铁皮石斛叶多糖含量得测定。实验得到葡萄糖标准曲线回归方程：Y=8.514 5X+0.020 2，R=0.998，线性关系较好。其中，x表示质量浓度(mg/mL)，y表示吸光度。铁皮石斛叶多糖得率计算公式如下：多糖得率/%=(提取液多糖浓度×体积)/样品质量×100%

1.2.5抗氧化活性的测定

本文采用Fenton 法[16]、邻苯三酚法[17]分别测定铁皮石斛叶多糖对羟基自由基(·OH)和超氧阴离子(O2-·)的清除能力；DPPH自由基清除能力参照刘继婷等[18]方法进行测定。

1.3 数据处理

实验数据采用Microsoft Excel 2016进行处理，采用SPASS 19.0进行统计学分析。

2 结果与讨论

2.1 不同烘干温度对铁皮石斛叶多糖得率的影响

由图 1 可以明显看出，随着烘干温度上升，铁皮石斛叶多糖含量减少。铁皮石斛叶的干燥过程，会造成铁皮石斛叶多糖损失。40 ℃～80 ℃温度范围内，多糖得率从26.93%降到15.22%，说明烘干温度越高铁皮石斛叶多糖得率降低。原因可能是较低的干燥温度有利于保持铁皮石斛叶的组织结构, 减少材料收缩, 减轻美拉德反应和焦糖化反应, 同时产生一定的内部空隙, 从而促进铁皮石斛叶多糖的溶出[19]。为提高铁皮石斛叶多糖得率，应当控制好烘干新鲜叶子的温度，避免造成浪费。

2.2 烘干温度对铁皮石斛叶多糖抗氧化活性的影响

2.2.1烘干温度对铁皮石斛叶多糖羟自由基消除率的影响

由图 2 可以明显看出，铁皮石斛叶烘干温度(FDP)和多糖的浓度同时影响铁皮石斛叶多糖溶液羟自由基清除能力。同一温度下烘干所得的铁皮石斛叶制作而成的多糖溶液，其浓度越高，对羟自由基清除能力越强；40 ℃～80 ℃烘干温度，石斛叶多糖浓度相同，烘干温度越低，铁皮石斛叶多糖的羟自由基清除能力越强。

图1 不同烘干温度对铁皮石斛叶多糖得率的影响柱形图

图2 不同烘干温度及不同浓度多糖溶液对羟自由基清除率的影响

2.2.2烘干温度对铁皮石斛叶多糖超氧自由基消除率影响

由图 3 可以看出，铁皮石斛叶多糖溶液的超氧自由基清除能力与铁皮石斛叶的烘干温度和铁皮石斛叶多糖溶液的浓度相关。同一温度下烘干所得的铁皮石斛叶制作而成的多糖溶液，其浓度越高，对超氧自由基清除能力越强；40 ℃～80 ℃温度范围内，铁皮石斛叶多糖浓度相同，烘干温度越低，铁皮石斛叶多糖的超氧自由基清除能力越强。

2.2.3烘干温度对铁皮石斛叶多糖DPPH自由基消除率影响

由图 4 可以看出，铁皮石斛叶多糖溶液对DPPH自由基的清除能力与铁皮石斛叶的烘干温度和铁皮石斛叶多糖溶液的浓度相关。同一温度下烘干所得的铁皮石斛叶制作而成的多糖溶液，其浓度越高，对DPPH自由基的清除能力越强；40 ℃～80 ℃温度范围内，铁皮石斛叶多糖浓度相同，烘干温度越低，铁皮石斛叶多糖的DPPH自由基清除能力越强。

图3 不同烘干温度及不同浓度多糖溶液对超氧自由基清除率的影响

图4 不同烘干温度及不同浓度铁皮石斛叶多糖溶液对DPPH自由基清除率的影响

3 结论

铁皮石斛叶多糖具有抗氧化能力，且其抗氧化能力受铁皮石斛叶烘干温度、多糖溶液浓度影响。0.5～2.5 mg/mL多糖浓度越高，其抗氧化活性越好。40 ℃～80 ℃温度范围内，烘干温度越低，相同浓度铁皮石斛叶多糖对羟自由基(·OH)、超氧自由基(O2-·)和DPPH自由基清除能力越强，其抗氧化能力越强。分析原因可能是由于烘干温度升高，部分热敏铁皮石斛叶多糖中糖苷键断裂，使多糖分子量相对减少，从而影响铁皮石斛叶多糖的体外抗氧化活性[20]。铁皮石斛叶多糖得率同时受烘干温度影响，40 ℃～80 ℃温度越高，铁皮石斛叶多糖得率降低。40 ℃烘箱烘干后铁皮石斛叶多糖得率最高，达到26.93%且抗氧化能力最强。同时，提取的铁皮叶多糖可进一步纯化提高其有效的活性成分，并用于其他活性测试。